Afvalwater met een hoog zoutgehalte is wijdverbreid afkomstig van chemische synthese, farmaceutische productie, pesticidenproductie, kolenchemische industrie, drukkerijen en verven, voedselverwerking, stortplaatsuitloging en projecten met nul-uitstoot. Dit type afvalwater heeft niet alleen een hoog zoutgehalte, maar vertoont ook vaak een hoge COD en kleur. Voor dit type afvalwater is verdampingskristallisatie (MVR, meer-effectverdamping, enz.) momenteel de meest gangbare route voor terugwinning van hulpbronnen - terugwinning van condensaat door verdamping en industrieel zout door kristallisatie.

Echter, het verdampingsproces wordt geconfronteerd met twee langdurige belangrijke uitdagingen:

belangrijke uitdaging 1: Continue ophoping van moedersap. COD en kleurveroorzakende stoffen in het afvalwater vervluchtigen niet tijdens de verdamping en worden volledig geconcentreerd in het moedersap. Naarmate de verdampingscyclus voortduurt, nemen de COD en kleur van het moedersap voortdurend toe, samen met de viscositeit en het kookpunt, wat leidt tot een verminderde verdampingsefficiëntie en een verhoogd energieverbruik. Om de systeemwerking te handhaven, moet een bepaalde hoeveelheid moedersap met hoge concentratie periodiek worden afgevoerd als gevaarlijk afval, wat niet alleen zoutverlies veroorzaakt, maar ook hoge transport- en verwijderingskosten met zich meebrengt.

belangrijke uitdaging 2: Slechte kwaliteit en lage witheid van het verdampt zout. Tijdens het verdampingsproces worden COD en kleurstoffen gedeeltelijk meegevoerd of ingekapseld in het kristallijne zout, waardoor het industrieel zout geel, zwart of grijs wordt en de zuiverheid afneemt, waardoor het moeilijk is om te voldoen aan de industriële zoutnormen. Het kan alleen worden afgevoerd als afvalzout met lage waarde op stortplaatsen, wat de waarde als hulpbron aanzienlijk vermindert.

Dit systeem plaatst de elektrochemische oxidatieapparatuur vóór het verdampingssysteem als een voorbehandelingsstap. Afvalwater wordt eerst elektrochemisch behandeld - directe anodische oxidatie en elektrokatalytische generatie van sterke oxidatiemiddelen zoals hydroxylradicalen (·OH) oxideren en ontleden COD (inclusief recalcitrant organisch materiaal, oppervlakteactieve stoffen, complexvormers, chromogene groepen, enz.) tot CO₂ en H₂O; tegelijkertijd vernietigt het volledig de onverzadigde geconjugeerde structuur van de chromogene groepen, waardoor de kleur van het afvalwater aanzienlijk wordt verminderd. Na elektrochemische voorbehandeling komt het afvalwater met een hoog zoutgehalte, met aanzienlijk verminderde COD en kleur, in het verdampingssysteem, wat de volgende doelen bereikt: Aanzienlijk verminderde productie van verdampingsmoedersap; Aanzienlijk verbeterde witheid en zuiverheid van kristallijn zout; Verlengde bedrijfsduur van het verdampingssysteem en verminderde reinigingsfrequentie; Gerealiseerde hoogwaardige terugwinning van zoutbronnen in plaats van afvoer als afvalzout. Het hele proces verbruikt alleen elektriciteit, introduceert geen chemische middelen, verhoogt het zoutgehalte in het afvalwater niet (COD wordt gemineraliseerd tot CO₂ en afgevoerd, en niet-kleurende stoffen worden geoxideerd tot kleurloze kleine moleculen), en produceert geen vast afval of geconcentreerd water. Het is een ideale "voorbehandelings"-eenheid voor verdampingssystemen.

II. Moeilijkheden bij de chemische behandeling van afvalwater met een hoog zoutgehalte en oplossingen van deze apparatuur

Adres de moeilijkheden	Elektrochemische oplossingen
De COD in het verdampingsmoedersap blijft zich ophopen en het moedersap moet als gevaarlijk afval worden afgevoerd, wat leidt tot hoge verwijderingskosten.	Elektrochemische voorbehandeling kan 50% tot 80% van de COD verwijderen, de hoeveelheid gegenereerd moedersap aanzienlijk verminderen en de kosten voor verwijdering van gevaarlijk afval verlagen.
Verdampt gekristalliseerd zout heeft een gelig-zwart uiterlijk en lage witheid, en kan alleen worden gebruikt als afvalzout voor stortplaatsen.	De chromoforen worden volledig afgebroken, wat resulteert in meer dan 90% verwijdering van kleur uit het instromende water en verbeterde witheid van het kristallijne zout, voldoet aan de industriële zoutnormen.
De verdamper is ernstig verkalkt aan de binnenkant en de warmtewisselingsoppervlakken zijn vervuild, waardoor frequente stilstand voor reiniging nodig is.	Na verwijdering van COD en kleur wordt de neiging tot verkalking van de verdamper aanzienlijk verminderd en wordt de reinigingscyclus verlengd.
Hoge COD verhoogt het kookpunt van het verdampingssysteem, wat leidt tot verhoogd energieverbruik voor verdamping en een zwaardere belasting van de MVR-compressor.	Voorbehandeling vermindert COD, verlaagt de kookpuntsverhoging en verlaagt het energieverbruik voor verdamping.
Sommige afvalwater ondergaat voorbehandeling (actieve kooladsorptie, harsadsorptie) om COD naar de vaste fase over te brengen, waardoor gevaarlijk afval zoals verzadigde afvalkool/hars wordt gegenereerd, en de kosten van adsorbentverbruik hoog zijn.	COD wordt direct gemineraliseerd tot CO₂ en afgevoerd, zonder enig vast afval te produceren of kosten voor adsorbentverbruik te maken.
Fenton-oxidatie vereist de introductie van een grote hoeveelheid reagentia, en het oxidatiemiddel zelf introduceert onzuiverheden of bijproducten, wat op zijn beurt de belasting van het zoutsysteem verhoogt.	Het verbruikt alleen elektronen, introduceert geen onzuiverheidsionen en legt geen extra last op het zoutsysteem.
Verdampingssystemen hebben moeite zich aan te passen aan schommelingen in de waterkwaliteit.	De elektrochemische eenheid reageert snel op veranderingen in de waterkwaliteit door middel van stroomregeling, waardoor de kwaliteit van het instromende water voor verdamping wordt gestabiliseerd.

III. Werkingsprincipe

Nadat zwevende stoffen zijn verwijderd door een zeef/filter, komt afvalwater met een hoog zoutgehalte in een elektrochemische reactor. Onder invloed van elektroden:

(1) Directe elektro-oxidatie (COD-mineralisatie en chromofore vernietiging)

Organische verontreinigingen in het afvalwater (oplosmiddelresten, oppervlakteactieve stoffen, complexvormers, kleurstoffen en tussenproducten, humuszuren, enz.) verliezen direct elektronen en worden geoxideerd op het anode-oppervlak:

Chemische ketenbreuk van macromoleculair organisch materiaal → Organische zuren/alcoholen/aldehyden → Verdere oxidatie tot CO₂ en H₂O

Chromofore vernietiging → Ontkleuring van afvalwater

Aromatische ringopening → Eliminatie van kleur en COD

Directe oxidatie heeft een mineraliserend effect op organische verontreinigingen op het electrode-oppervlak, met een hoge COD-verwijderingsrendement en controleerbaar energieverbruik.

(2) Indirecte elektro-oxidatie (breed-spectrum oxidatie gedomineerd door ·OH en actief chloor)

De anodische elektrolyse van water genereert hydroxylradicalen (·OH), die de van nature hoge concentratie chloride-ionen (een van de hoofdbestanddelen van zouten) in het afvalwater gebruiken om actief chloor te genereren (Cl₂, HOCl, OCl⁻):

De hydroxylradicalen oxideren willekeurig diverse organische verbindingen, met name aromatische en heterocyclische recalcitrante COD-bijdragers.

Actief chloor diffundeert verder in de oplossing en vult de oxidatie aan van organische verontreinigingen die geen direct contact hadden met de anode.

Indirecte oxidatie zorgt voor uniforme verwijdering van COD en volledige eliminatie van kleur in alle gebieden van de reactor.

Het synergetische effect van directe en indirecte oxidatie zorgt voor maximale dekking van verschillende soorten organische verbindingen, waardoor zowel de COD-verwijderingssnelheid als de ontkleuringssnelheid aan de normen voldoen.

(1) Belangrijk effect: "Vermindering van de belasting" van het verdampingssysteem in plaats van "overdracht" ervan

De eindproducten van COD-oxidatie zijn CO₂ en H₂O - CO₂ ontsnapt in gasvormige vorm naar de gasfase, en H₂O verdampt naar condensaat met het verdampingssysteem. Noch COD, noch kleur blijft achter in het moedersap of gekristalliseerd zout. De kleine moleculen (meestal kleurloze organische zuren) die voortkomen uit kleurafbraak worden in minimale hoeveelheden met het moedersap meegenomen tijdens de verdamping, en beïnvloeden daardoor de witheid van het zout niet.

Kortom: De elektrochemische eenheid zorgt ervoor dat COD en kleur "verdwijnen" uit het zoutsysteem in gasvormige en kleurloze vormen vóór de verdamping, waardoor een zuiverder, witter zout en minder moedersap overblijft.

IV. Kernvoordelen (gericht op de benutting van hulpbronnen van afvalwater met een hoog zoutgehalte)

Voordelen	illustreren
Aanzienlijk verminderen van de hoeveelheid te verdampen moedersap	Nadat COD met 50% tot 80% is verwijderd, neemt de afvoer van moedersap af en dalen de kosten voor verwijdering van gevaarlijk afval.
Aanzienlijk verbeteren van de witheid en zuiverheid van kristallijn zout	Kleur wordt met 90%~99% verwijderd, en de witheid van het zout wordt verbeterd tot de standaard van industrieel zout, waardoor de sprong van "afvalzout" naar "productzout" wordt gerealiseerd.
Verlengen van de bedrijfsduur van het verdampingssysteem	Na verwijdering van organische verontreinigingen en kleur wordt de snelheid van verkalking en vervuiling in de verdamper aanzienlijk verminderd en wordt de reinigingscyclus verlengd.
Verminderen van het energieverbruik voor verdamping	Na verwijdering van COD en kleurveroorzakende stoffen neemt de kookpuntsverhoging van het verdampingssysteem af, neemt het energieverbruik voor verdamping af en wordt de belasting van de MVR-compressor verminderd.
Geen onzuiverheidsionen geïntroduceerd.	Het verbruikt alleen elektronen, voegt geen chemische reagentia toe en verhoogt de belasting van het zoutsysteem niet.
Nul vast afval, nul geconcentreerd water	COD wordt gemineraliseerd tot CO₂ en afgevoerd, zonder secundair afval te produceren zoals verzadigd adsorbent, ijzerslib of concentraat. Al het instromende water komt in het verdampingssysteem.
Een omgeving met een hoog zoutgehalte is gunstig voor de oxidatie-efficiëntie.	Hoge concentraties Cl⁻ worden efficiënt omgezet in actief chloor aan de anode, wat resulteert in betere behandelingseffecten. Dit is een uniek voordeel van deze technologie in vergelijking met conventionele oxidatie.
Veilige werking bij normale temperatuur en druk	Bedrijfsspanning is 3~15V DC, geen hoge temperatuur of hoge druk vereist, geen veiligheidsrisico's.

V. Technische parameters (aanpasbaar)

parameter	bereik
Verwerkingsvolume	1 ~ 1000 m³/dag (modulaire parallelle werking)
Geïnstalleerd vermogen	5 ~ 400 kW (afhankelijk van COD-concentratie en watervolume)
Bedrijfsspanning	3 ~ 15 V (DC, veilige spanning)
Inlaat TDS	3%~25% (geen bovengrens)
Uitlaat COD (na behandeling)	Verwijderingssnelheid van 50%~80%, en aanzienlijke reductie van COD van instromend water voor verdamping.
Waterkleur na behandeling	Verwijderingssnelheid van 90%~99%, uitstromend water is in principe kleurloos en transparant
Witheid van gekristalliseerd zout (na behandeling)	Voldoet aan industriële zoutnormen
Apparatuur Materiaal	PP / Titanium / Duplex Roestvrij Staal
Vereisten voor instromend water (voorbehandeling aanbevolen)	SS ≤ 100 mg/L,pH 5~9

VI. Toepasbaar op specifieke scenario's van hulpbronnenbenutting van afvalwater met een hoog zoutgehalte

Subsectoren	Afvalwatereigenschappen	Belangrijkste punten van elektrochemische aanpassing van hulpbronnen
Moedersap met hoog zoutgehalte uit chemische synthese	TDS 10%~20%, COD 5000~20000 mg/L, bevat organische oplosmiddelen en tussenproductresten.	Na aanzienlijke reductie van COD wordt het zout vervolgens onderworpen aan MVR-verdamping, waardoor het kristallijne zout van afvalzout wordt omgezet in industrieel bijproductzout, en de afvoer van moedersap met meer dan 80% wordt verminderd.
Zout afvalwater uit farmaceutische/pesticidenproductie	TDS 5%~15%, COD 3000~15000 mg/L, bevat kleurontwikkelende onzuiverheden, verdampt zout is geel.	Door ontkleuring en COD-reductie te combineren, bereikt de witheid van het zout meer dan 85%, waardoor hergebruik of verkoop mogelijk is, en zo een "gesloten-lus hulpbronnenbenutting van zout" wordt bereikt.
Geconcentreerde pekel uit kolenchemische industrie (nanofiltratie/RO-concentraat)	TDS 5%~8%, COD 500~3000 mg/L, bevat humuszuren, verdampingszout grijszwart.	Elektrochemische verwijdering van humuszuren en chromogene organische materie verbetert de zoutkleur aanzienlijk, voldoet aan de vereisten voor hulpbronnenbenutting van kristallijn zout.
Afvalwater met een hoog zoutgehalte uit drukkerijen/verven	TDS 5%~10%, bevat een grote hoeveelheid restkleurstoffen en hulpstoffen, extreem hoge chroma, diepe kleur van verdampt zout.	Het heeft een extreem hoge ontkleuringsrendement (90%~99%), en het verdampt gekristalliseerde zout is wit van uiterlijk en kan direct als industrieel zout worden gebruikt.
Membraanconcentraat van stortplaatsuitloging (nanofiltratie/RO-concentraat)	TDS 5%~15%, COD 2000~15000 mg/L, donkerbruine kleur, grote hoeveelheid moedersap na verdamping.	Elektrochemische processen vernietigen huminezuur-gebaseerde kleurstoffen en COD, waardoor de hoeveelheid moedersap in het verdampingssysteem aanzienlijk wordt verminderd en de saliniteit en witheid toenemen.
Voorbehandeling van projecten met nul-uitstoot	Diverse geconcentreerde zoute oplossingen werden gecombineerd, met TDS variërend van 5% tot 20% en COD die aanzienlijk fluctueerde.	Als de "verdampings- en zuiveringsvoorbehandelingseenheid" in het ZLD-systeem zorgt het voor de langdurige stabiele werking van het verdampingssysteem en de kwaliteit van het zout.
Voedsel/MSG/Gist Afvalwater met hoog zoutgehalte en organisch afvalwater	TDS 5%~8%, bevat Maillard-reactieproducten, karamelkleur, enz.	De zoutwitheid die na ontkleuring en verdamping wordt teruggewonnen is hoog, en het condensaat kan worden hergebruikt in de productie, waardoor nul afvalwateruitstoot en hulpbronnenbenutting wordt bereikt.

Elektrochemische afvalwaterzuiveringsapparatuur voor grondstoffenherstel uit afvalwater met een hoog zoutgehalte.

VII. Proceslocatie

Optie 1: Voorbehandeling vóór verdamping

Afvalwater met hoog zoutgehalte → Egalisatietank → Verwijdering SS (neerslag of filtratie) → pH

aanpassing → Elektrochemische voorbehandelingsapparatuur (verwijdering COD en kleur) → Verdampingssysteem (MVR/meer-effectverdamping) → Gekristalliseerd zout + condensaat (gerecycled na voldoen aan normen)

Uitleg: De elektrochemische apparatuur wordt vóór de verdamper geplaatst als "raffinage"-stap. Het afvalwater ondergaat na verwijdering van SS aanzienlijke COD- en kleurverwijdering via elektrochemische behandeling voordat het het verdampingssysteem binnenkomt. Het verdampingssysteem behandelt "schoon pekel", wat resulteert in een hoge verdampingsefficiëntie, weinig moedersap en zout van hoge kwaliteit. Dit is momenteel de meest waardevolle incrementele procesconfiguratie in projecten met nul-uitstoot en hulpbronnenbenutting van afvalwater met een hoog zoutgehalte.

Optie 2: Reductie van moedersap (voor bestaande verdampingssystemen)

Verdampingssysteem → Verdampingsmoedersap (hoge COD, hoge kleur, hoge viscositeit) → Elektrochemische behandeling apparatuur (verwijdering van verrijkte COD en kleur) → Terugkeer naar het verdampingssysteem voor verdere verdamping (of gedeeltelijke afvoer)

Uitleg: Voor bestaande verdampingssystemen is de continue verrijking van COD en kleur in het moedersap de grootste operationele uitdaging. Een kleine elektrochemische behandelingseenheid kan worden toegevoegd aan de circulatieleiding van het moedersap om het moedersap continu of intermitterend te circuleren en te behandelen, COD en kleur online te verwijderen en te verrijken, het moedersap lange tijd in een staat met lage COD en lage kleur te houden, en de frequentie van moedersapafvoer aanzienlijk te verminderen. Deze methode verandert het oorspronkelijke hoofdproces niet, vereist lage investeringen en levert snelle resultaten op.

Optie 3: Directe hulpbronnenbenutting van ruw water Afvalwater met hoog zoutgehalte en organisch afvalwater → Filtratie → Elektrochemische behandeling apparatuur (COD-verwijdering tot ≤200 mg/L, volledige ontkleuring) → Verdamping en kristallisatie → Verfijnd industrieel zout + Gerecycled water

Markeringen: